(57)【要約】【課題】  被洗浄物上のパーティクルの大きさに拘らず、より効率的且つ高い洗浄効果を得ることが可能な部品洗浄装置、及び、部品洗浄方法を提供する。【解決手段】  二次要素としての窒素（不活性ガス）が付加された洗浄液としての純水を洗浄ノズルから基板に向けて噴射することによって、基板を洗浄する部品洗浄装置であって、制御手段は、洗浄工程において、純水流量又は窒素流量のうち少なくとも一方を周期的に変動させることにより、純水に窒素が所定の割合で付加される第１洗浄状態と、純水に付加される窒素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態とを交互に変換しながら洗浄を行う。【選択図】  図３
2007073610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液を噴射する洗浄ノズルと、当該洗浄ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、洗浄液に対して混合又は伝達可能な二次要素を洗浄液に付加する二次要素付加手段と、洗浄液供給手段による洗浄液の流量及び二次要素付加手段による二次要素の付加量を制御する制御手段とを備え、
前記二次要素が付加された洗浄液を洗浄ノズルから被洗浄物に向けて噴射することによって、当該被洗浄物を洗浄する部品洗浄装置であって、
前記制御手段は、洗浄工程において、洗浄液の流量又は二次要素の付加量のうち少なくとも一方を周期的に変動させることにより、洗浄液に二次要素が所定の割合で付加される第１洗浄状態と、洗浄液に付加される二次要素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態とを交互に変換することを特徴とする部品洗浄装置。
【請求項２】
前記制御手段は、洗浄液の流量の変動周期と二次要素の付加量の変動周期とが互いに逆位相となるように、洗浄液の流量及び二次要素の付加量を所定周期で変動させることを特徴とする請求項１に記載の部品洗浄装置。
【請求項３】
前記制御手段は、洗浄液の流量を一定とした状態で、二次要素の付加量を所定周期で変動させることを特徴とする請求項１に記載の部品洗浄装置。
【請求項４】
前記制御手段は、二次要素の付加量を一定とした状態で、洗浄液の流量を所定周期で変動させることを特徴とする請求項１に記載の部品洗浄装置。
【請求項５】
洗浄液の流量の変動に同期させて、洗浄液の圧力を変動させることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の部品洗浄装置。
【請求項６】
二次要素付加手段は、不活性ガスを前記二次要素として洗浄液に付加し、
前記制御手段は、前記二次要素付加手段による不活性ガスの流量を増減することにより、二次要素としての不活性ガスの付加量を制御することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の部品洗浄装置。
【請求項７】
前記二次要素付加手段は、高周波振動源を有し、当該高周波振動源を作動させることにより高周波振動を前記二次要素として洗浄液に付加し、
前記制御手段は、前記二次要素付加手段の高周波振動源の電流値を増減することにより、二次要素としての高周波振動の付加量を制御することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の部品洗浄装置。
【請求項８】
洗浄液に対して混合又は伝達可能な二次要素を洗浄液に付加し、二次要素が付加された洗浄液を洗浄ノズルから被洗浄物に向けて噴射することによって、当該被洗浄物を洗浄する洗浄工程を行う部品洗浄方法であって、
前記洗浄工程において、洗浄液の流量又は二次要素の付加量のうち少なくとも一方を周期的に変動させることにより、洗浄液に付加される二次要素が所定の割合で付加される第１洗浄状態と、洗浄液に付加される二次要素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態とを交互に変換することを特徴とする部品洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品洗浄装置、及び、部品洗浄方法に係り、特に、シリコン半導体基板などの洗浄に用いられる部品洗浄装置、及び、部品洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）によってシリコン基板上に薄膜を積層する成膜工程や、化学的又は物理的エッチングによってパターニングを行うエッチング工程等を経て形成される。このような半導体プロセスにおいて、種々の加工によって発生した残渣等の異物（以下、パーティクルという）が基板上に付着することがある。このパーティクルとしては、例えば、成膜工程において発生するアルミナ、窒化珪素、酸化珪素膜、エッチング工程において発生するＡｌ，Ａｕ，Ｔｉ等のエッチング残渣、レジストのアッシング工程におけるレジスト残渣、或いは、加工雰囲気中や加工装置に存在していたパーティクル（Ｎａ，Ｆｅ，ＳＵＳ等）が考えられる。
【０００３】
このようなパーティクルを除去するべく、基板を洗浄することが製造工程上必要となっている。この基板の洗浄工程で用いられる洗浄装置としては、例えば、純水等の洗浄液と、空気又は窒素等の気体を洗浄ノズル内で混合させることにより洗浄液を液滴化し、この液滴を洗浄ノズルから噴射して被洗浄物としての基板の洗浄を行う二流体洗浄装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、洗浄ノズルに高周波振動子を設け、この高周波振動子によって数十ｋＨｚ〜数ＭＨｚの高周波振動（メガソニック）を洗浄液に付与することによりパーティクル除去効果を狙うものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３５６７１号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のように洗浄液に気体を混合した二流体洗浄装置では、洗浄に係わるパラメータとして、洗浄液の流量や気体の流量等が挙げられる。また、上記特許文献２のようにメガソニックを用いた洗浄装置では、洗浄に係わるパラメータとして、高周波振動の出力（発振器の電流値）等がある。
【０００６】
一般的に、上記のような洗浄装置では、各種パラメータを任意に設定することは可能であるが、通常、１回の洗浄工程では、パラメータは一定に固定した状態で行われる。ところが、基板の表面に付着しているパーティクルは大小様々である。そのため、各種パラメータを固定した状態で洗浄を行っても、全てのパーティクルを残すことなく除去することは難しいと考えられる。そのため、１回の洗浄工程を行う毎にパラメータを変更する必要があり、作業が煩雑で効率的でないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被洗浄物上のパーティクルの大きさに拘らず、効率的且つより高い洗浄効果を得ることが可能な部品洗浄装置、及び、部品洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の部品洗浄装置は、洗浄液を噴射する洗浄ノズルと、当該洗浄ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、洗浄液に対して混合又は伝達可能な二次要素を洗浄液に付加する二次要素付加手段と、洗浄液供給手段による洗浄液の流量及び二次要素付加手段による二次要素の付加量を制御する制御手段とを備え、
前記二次要素が付加された洗浄液を洗浄ノズルから被洗浄物に向けて噴射することによって、当該被洗浄物を洗浄する部品洗浄装置であって、
前記制御手段は、洗浄工程において、洗浄液の流量又は二次要素の付加量のうち少なくとも一方を周期的に変動させることにより、洗浄液に二次要素が所定の割合で付加される第１洗浄状態と、洗浄液に付加される二次要素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態とを交互に変換することを特徴とする。
なお、「二次要素」とは、例えば、不活性ガス等の気体、高周波振動等の振動、又は、圧力等、洗浄効果を高めるために洗浄液に付加される要素を意味する。
【０００９】
上記構成によれば、洗浄工程において、洗浄液の流量又は二次要素の付加量のうち少なくとも一方を周期的に変動させることにより、洗浄液に二次要素が所定の割合で付加される第１洗浄状態と、洗浄液に付加される二次要素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態とを交互に交換するので、１つの洗浄工程において、付加要素を洗浄液に付加することによる洗浄効果と、付加要素の付加量を抑えた状態で洗浄液を噴射することによる洗浄効果、即ち、洗浄液をそのままに近い状態で噴射することによる洗浄効果との、異なる洗浄効果を一度の洗浄工程中に得ることができる。これにより、パーティクルの大小を問わず、効率的且つより確実に基板上のパーティクルを除去することが可能となる。
【００１０】
上記構成において、前記制御手段は、洗浄液の流量の変動周期と二次要素の付加量の変動周期とが互いに逆位相となるように、洗浄液の流量及び二次要素の付加量を所定周期で変動させることが望ましい。
【００１１】
また、上記構成において、前記制御手段は、洗浄液の流量を一定とした状態で、二次要素の付加量を所定周期で変動させるように構成することもできる。
【００１２】
さらに、上記構成において、前記制御手段は、二次要素の付加量を一定とした状態で、洗浄液の流量を所定周期で変動させることも可能である。
【００１３】
また、上記各構成において、洗浄液の流量の変動に同期させて、洗浄液の圧力を変動させることが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、純水流量の増加に合わせて純水の圧力を増加させた場合には、洗浄液がより高圧に噴射されるので、第２洗浄状態における洗浄効果をさらに向上させることができる。
【００１５】
上記各構成において、二次要素付加手段は、不活性ガスを前記二次要素として洗浄液に付加し、
前記制御手段は、前記二次要素付加手段による不活性ガスの流量を増減することにより、二次要素としての不活性ガスの付加量を制御することが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、第１洗浄状態では、洗浄液の流量に対する不活性ガスの付加割合がより増加するので、洗浄ノズル内における不活性ガスと洗浄液との衝突によって洗浄液がより粒径の小さい液滴に変化し、この液滴を洗浄ノズルから吐出することによって微小なパーティクルの除去を促進することができる。特に、例えば、被洗浄物としての半導体基板に形成されているトレンチ溝内にパーティクルが存在する場合においても、洗浄ノズルから吐出された液滴がトレンチ溝内に入り込むことができ、溝内のパーティクルに液滴を直接衝突させることが可能となる。その結果、このパーティクルの除去効果を高めることができる。これに対し、第２洗浄状態では、洗浄液の流量に対する不活性ガスの付加量が第１洗浄状態よりも低下するので、洗浄ノズルからは、より大きい粒径の液滴が吐出される。そして、粒径が大きくなるに伴って液滴の運動エネルギーが増加するので、トレンチ溝以外の基板表面に存在するパーティクルの除去を促進することができる。
【００１７】
また、上記各構成において、前記二次要素付加手段は、高周波振動源を有し、当該高周波振動源を作動させることにより高周波振動を前記二次要素として洗浄液に付加し、
前記制御手段は、前記二次要素付加手段の高周波振動源の電流値を増減することにより、二次要素としての高周波振動の付加量を制御する構成を採用することもできる。
【００１８】
この構成によれば、第１洗浄状態では、洗浄液に印加する高周波振動の出力が増加するので、この高周波の衝撃によって被洗浄物上のパーティクルの剥離を促進することができる。一方、第２洗浄状態では、洗浄液に印加する高周波振動の出力が第１洗浄状態よりも低減するので、この第２洗浄状態では、主に純水をそのままに近い状態で噴射することによって、第１洗浄状態で剥離が進んだパーティクルの除去を促進することができる。
【００１９】
また、本発明の部品洗浄方法は、洗浄液に対して混合又は伝達可能な二次要素を洗浄液に付加し、二次要素が付加された洗浄液をノズルから被洗浄物に向けて噴射することによって、当該被洗浄物を洗浄する洗浄工程を行う部品洗浄方法であって、
前記洗浄工程において、洗浄液の流量又は二次要素の付加量のうち少なくとも一方を周期的に変動させることにより、洗浄液に付加される二次要素が所定の割合で付加される第１洗浄状態と、洗浄液に付加される二次要素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態とを交互に変換することを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、洗浄工程において、洗浄液の流量又は二次要素の付加量のうち少なくとも一方を周期的に変動させることにより、洗浄液に二次要素が所定の割合で付加される第１洗浄状態と、洗浄液に付加される二次要素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態とを交互に交換するので、１つの洗浄工程において、付加要素を洗浄液に付加することによる洗浄効果と、付加要素の付加量を抑えた状態で純水を噴射することによる洗浄効果、即ち、純水をそのままに近い状態で噴射することによる洗浄効果の、異なる洗浄効果を一度の洗浄工程中に得ることができる。これにより、パーティクルの大小を問わず、効率的且つより確実に基板上のパーティクルを除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２２】
図１は、本発明を適用した部品洗浄装置の構成を説明する模式図である。例示した部品洗浄装置１は、被洗浄物の洗浄が行われる洗浄ステージ２と、被洗浄物に対して液滴を噴射する洗浄ノズル３と、この洗浄ノズル３を昇降・移動させるノズル移動機構４と、洗浄液供給源（図示せず）からの洗浄液を洗浄ノズル３に供給する洗浄液供給ライン５と、気体供給源（図示せず）からの不活性ガスを洗浄ノズル３に供給する気体供給ライン６と、洗浄液ノズル３に供給する洗浄液の流量を制御する液体流量調整器（ＬＦＣ：Liquid Flow Controller）７と、洗浄液ノズル３に供給する不活性ガスの流量を制御する気体流量調整器（ＭＦＣ：Mass Flow Controller）８と、洗浄プログラムに基づいて各部を統括的に制御する制御部９とを備えて概略構成されている。
【００２３】
洗浄ステージ２は、例えばステップモータやサーボモータ等からなる駆動モータ１１と、この駆動モータ１１の回転軸１２の先端に接続されたスピンチャック１３とにより構成されている。スピンチャック１３は、ノズル３と対向する上面に支持ピン１３′を立設し、この支持ピン１３′によって被洗浄物としての半導体基板（以下、単に基板という）１０の周縁部を支持するようになっている。そして、駆動モータ１１を駆動すると、スピンチャック１３に支持された基板１０が回転軸１２を中心に回転する。この基板１０の回転速度等は、制御部９によって制御されるようになっている。なお、図示しないが、洗浄ステージ２の周囲には、スピンチャック１３を囲繞する状態で遮蔽板が配置され、この遮蔽板によって洗浄液の周囲への飛散を防止するようになっている。
【００２４】
洗浄ノズル３は、吐出開口３ａが基板１０の表面に対向する姿勢でノズル移動機構４の支持アーム１５によって支持されている。この洗浄ノズル３は、洗浄液供給源から洗浄液としての純水を供給する洗浄液供給ライン５（本発明における洗浄液供給手段に相当）と、気体供給源から不活性ガスの一種としての窒素（本発明における二次要素に相当）を供給する気体供給ライン６（本発明における二次要素付加手段に相当）とが接続されており、各ライン５，６からの純水と窒素をノズル内で混合して液滴化し、この液滴を洗浄ステージ２に配置された基板１０に対して吐出（噴射）するように構成されている。即ち、液滴を基板１０の表面に衝突させることで基板表面を洗浄する。つまり、洗浄ノズル３は、気体と液体を混合して噴射する二流体洗浄ノズルを構成している。なお、例示した洗浄ノズル３は、吐出開口３ａの中心軸が基板１０の表面に略垂直となる姿勢で配置しているが、基板１０に対して傾斜させた姿勢で配置してもよい。
【００２５】
上記洗浄液供給ライン５には、液体流量調整器７が接続されており、この液体流量調整器７によって洗浄ノズル３への純水の供給量（流量）を調整することができる。一方、気体供給ライン６には、気体流量調整器８が接続されており、この気体流量調整器８によって洗浄液ノズル３への窒素の流量（洗浄液に対する窒素の付加量）を調整するようになっている。液体流量調整器７における純水の流量と、気体流量調整器８における窒素の流量は、制御部９に各々フィードバックされており、制御部９は、これらのフィードバックに基づいて各流量調整器７，８による流量の調整を制御することができる。即ち、制御部９、液体流量調整器７、及び、気体流量調整器８は、本発明における制御手段として機能する。また、洗浄液供給ライン５には、図示しない圧力制御弁が設けられており、制御部９は、この圧力制御弁を制御することにより、純水の圧力を調整することができるようになっている。
【００２６】
上記洗浄ノズル３から吐出される液滴の大きさは、液体流量調整器７及び気体流量調整器８によって純水と空気の流量を調整することで設定することができる。例えば、純水に対する窒素の流量を増加させるほど、純水と窒素の衝突によって純水が細かく分断され、より粒径の小さい液滴が得られる。逆に、純水に対する窒素の流量を低減させるほど、液滴はより大きくなる。そして、制御部９は、洗浄工程において、液体流量調整器７及び気体流量調整器８を制御して純水の流量又は窒素の流量（付加量）のうち少なくとも一方を周期的に変動させることにより、洗浄液に窒素が所定の割合で付加される第１洗浄状態と、洗浄液に付加される窒素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態とを交互に変換するようになっている。この点の詳細については後述する。
【００２７】
ノズル移動機構４は、洗浄ノズル３を回転させる回転機構１８と、この回転機構１８を昇降させる昇降機構１９とにより構成されている。回転機構１８は、支持アーム１５、回転軸１６、及び回転モータ１７を有している。支持アーム１５は、その先端部に洗浄ノズル３を固定し、スピンチャック１３に支持された基板１０の表面と略平行な姿勢で回転モータ１７の回転軸１６に接続されている。回転モータ１７は、例えばステップモータやサーボモータ等から成り、制御部９によって回転方向や回転角が制御される。そして、この回転モータ１７を作動させると、洗浄ノズル３が、回転軸１６を中心として基板１０の面方向に走査するようになっている。
【００２８】
昇降機構１９は、昇降シリンダ２０、この昇降シリンダ２０から上下方向に進退する支持ロッド２１、及び、この支持ロッド２１の上端部に設けられたブラケット２２を有し、このブラケット２２によって回転機構１８を支持している。昇降シリンダ２０は、例えば、油圧制御によって支持ロッド２１を上下駆動するようになっている。そして、昇降機構１９は、制御部９による制御の下、昇降シリンダ２０を駆動することで回転機構１８を昇降させる。これにより、スピンチャック１３に支持された基板１０に対して洗浄ノズル３を上下動させることができる。
【００２９】
次に、上記構成の部品洗浄装置１による洗浄工程について説明する。
本実施形態における洗浄工程では、まず、洗浄ノズル３が洗浄ステージ２から外れた待機ポジションに位置する状態で、被洗浄物としての基板１０を洗浄ステージ２のスピンチャック１３にセットする。次に、制御部９は、洗浄プログラムの実行（バッチ処理）を開始する。洗浄プログラムの実行が開始されると、ノズル移動機構４の作動によって洗浄ノズル３が基板１０の上方に移動し、続いて、駆動モータ１１の作動によってスピンチャック１３に保持された基板１０が回転軸１２を中心に回転する。
【００３０】
基板１０の回転速度が一定（例えば、数千ｒｐｍ）になると、次に、ノズル移動機構４によって洗浄ノズル３が待機ポジションから洗浄ステージ２における基板１０の上方に移動し、基板１０の中心から外周縁に渡って弧を描きながら往復走査する。同時に、洗浄液供給ライン５からの純水と気体供給ライン６からの窒素の洗浄ノズル３への供給が開始される。洗浄ノズル３の内部では、純水と窒素が衝突・混合することにより純水が液滴化し、この液滴は吐出開口３ａから基板１０に向けて吐出される。また、制御部９からは、液体流量調整器７及び気体流量調整器８に制御信号が出力され、純水と窒素の流量が調整される。
【００３１】
ところで、基板１０の表面に付着しているパーティクルは大小様々である。そのため、純水と窒素の流量を固定した状態で洗浄を行っても、全てのパーティクルを残すことなく除去することは困難である。例えば、図２に示すように、基板１０に形成された数μｍの幅のトレンチ溝２５の中に極く微小なパーティクル２６ａが入り込んでいる場合、トレンチ溝２５の幅よりも大きい液滴は、溝内まで入り込み難く、パーティクル２６ａに直接衝突し難いため、このパーティクル２６ａを除去できない可能性がある。この点に関しては、純水に対する窒素の付加割合を増加して液滴をより微細化することで微小なパーティクル２６ａに対する除去効果を高めることができる。しかし、一方で、十数μｍ〜数ｍｍ程度の比較的大きいパーティクル２６ｂが存在する場合、これよりも小さい液滴で洗浄を行っても、パーティクル２６ｂを除去することは困難である。
【００３２】
そこで、上記部品洗浄装置１は、洗浄ノズル３に供給する純水の流量又は窒素の流量のうち少なくとも一方を周期的に変動させることによって、洗浄液に窒素が所定の割合で付加される第１洗浄状態と、洗浄液に付加される窒素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態とを交互に変換しながら洗浄を行うことで、上記問題を解決している。以下、この点について説明する。
【００３３】
図３（ａ）は、本実施形態における窒素の流量の時間推移の一部を示し、図３（ｂ）は、純水の流量の時間推移の一部を示している。本実施形態において、制御手段（即ち、制御部９、液体流量調整器７、及び気体流量調整器８）は、純水流量の変動周期と窒素流量の変動周期とが互いに逆位相となるように、各流量を周期Ｔで変動させる。具体的には、制御手段は、図３（ａ）に示すように、窒素流量を、時点Ｔ／４において極大値（Ｎｍａｘ）、時点３Ｔ／４において極小値（Ｎｍｉｎ）となるように、２０〜１００ｌ／ｍｉｎの範囲において周期Ｔで変動させる一方、図３（ｂ）に示すように、純水流量を、時点Ｔ／４において極小値（Ｗｍｉｎ）、時点３Ｔ／４において極大値（Ｗｍａｘ）となるように、８０〜１０００ｍｌ／ｍｉｎの範囲において周期Ｔで変動させる。つまり、窒素流量が最大となるタイミングでは純水流量が最小となり、窒素流量が最小となるタイミングでは純水流量が最大となるように各流量を変動させる。
【００３４】
このように窒素及び純水の流量制御を行うことにより、期間Ｔ１では、純水の流量に対する窒素の流量が高い状態、即ち、純水に窒素が所定の割合で付加される第１洗浄状態となり、図４（ａ）に示すように、洗浄ノズル３からは、より小さい粒径の液滴Ｄが吐出される。そして、時点Ｔ／４においては窒素流量が極大値に達すると共に純水流量が極小値となり、これにより、液滴Ｄの粒径が最小となる。この第１洗浄状態では、この微細な液滴Ｄを洗浄ノズル３から吐出することによって微小なパーティクルの除去を促進することができる。特に、基板１０に形成されているトレンチ溝２５内にパーティクル２６ｂが存在する場合においても、液滴Ｄがトレンチ溝２５内に入り込むことができ、溝内のパーティクル２６ｂに液滴Ｄを直接衝突させることが可能となる。その結果、このパーティクル２６ｂの除去効果を高めることができる。
【００３５】
これに対し、期間Ｔ２では、純水の流量に対する窒素の流量が低い状態、即ち、洗浄液に付加される二次要素の割合が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態となり、洗浄ノズル３からは、より大きい粒径の液滴が吐出される。そして、時点３Ｔ／４では、窒素流量が極小値となる一方、純水流量が極大値に達することにより、図４（ｂ）に示すように、純水は殆ど液滴化することなく一連の流れＦとなって基板１０の表面に噴射される。即ち、所謂高圧ジェット洗浄状態となる。この第２洗浄状態では、粒径が大きくなるに伴って液滴の運動エネルギーが増加するので、トレンチ溝２５以外の基板表面に存在するパーティクル２６ｂの除去を促進することができる。なお、本実施形態における制御部９は、純水流量の変動に同期させて、洗浄液供給ライン５の途中に設けた圧力制御弁（図示せず）を制御することにより、純水の圧力を例えば０．１〜５．０ＭＰａの範囲で調整する。具体的には、第２洗浄状態における純水流量の増加に伴って純水の圧力を増加させる。これにより、純水がより高圧に噴射されるので、第２洗浄状態における洗浄効果をさらに向上させることができる。
【００３６】
そして、洗浄工程では、第１洗浄状態と第２洗浄状態とを交互に変換しながら洗浄を行うことにより、付加要素としての窒素を純水に対してより多く付加することによる洗浄効果、即ち、より微細な液滴を噴射することによる洗浄効果と、窒素の付加量を抑えた状態で純水を噴射することによる洗浄効果、即ち、より大きい液滴を噴射すること（純水をそのままに近い状態で噴射すること）による洗浄効果との異なる洗浄効果を、一度の洗浄工程中で得ることができる。これにより、パーティクルの大小を問わず、効率的且つより確実に基板上のパーティクルを除去することが可能となる。
【００３７】
図５は、第２実施形態における部品洗浄装置１の構成を示す模式図である。本実施形態における部品洗浄装置１は、第１実施形態における気体供給ライン６に替えて、高周波振動源としての振動子２９及び発振器３０を備えており、発振器３０を発振させて、洗浄ノズル３の内部に配設された振動子２９を振動させることによって、洗浄ノズル３内で純水に高周波振動を付与する点が上記第１実施形態と異なる。この第２実施形態における制御部９は、発振器３０の電流値を例えば０〜１Ａの範囲で調整することで、高周波振動の出力を変動させるようになっている。そして、制御手段（即ち、制御部９、液体流量調整器７、及び発振器３０）は、純水流量の変動周期と発振器３０の電流値の変動周期とが互いに逆位相となるように、純水流量と電流値を周期Ｔで変動させる。具体的には、制御手段は、図６（ａ）に示すように、発振器３０の電流値を、時点Ｔ／４において極大値（Ｎｍａｘ）、時点３Ｔ／４において極小値（Ｎｍｉｎ）となるように周期Ｔで変動させる一方、図６（ｂ）に示すように、純水流量を、時点Ｔ／４において極小値（Ｗｍｉｎ）、時点３Ｔ／４において極大値（Ｗｍａｘ）となるように周期Ｔで変動させる。つまり、高周波振動の出力が最大となるタイミングでは純水流量が最小となり、高周波振動の出力が最小となるタイミングでは純水流量が最大となるように各流量を変動させる。
【００３８】
これにより、期間Ｔ１では、純水に印加される高周波振動の出力（付加量）が高い第１洗浄状態となり、この第１洗浄状態では、主に高周波の衝撃によってパーティクルの剥離を促進することができる。一方、期間Ｔ２では、純水の流量に対する高周波振動の出力（付加量）が第１洗浄状態よりも低い第２洗浄状態となり、この第２洗浄状態では、主に純水をそのままに近い状態で噴射することによって、第１洗浄状態で剥離が進んだパーティクルの除去を促進することができる。なお、本実施形態においても、制御部９は、純水流量の変動に同期させて、圧力制御弁を制御することにより、純水の圧力を調整し、第２洗浄状態では純水がより高圧に噴射されるようになっている。これにより、パーティクルの除去効果をより向上させることができる。
【００３９】
本実施形態においても、第１洗浄状態と第２洗浄状態とを交互に変換しながら洗浄を行うことにより、付加要素としての高周波振動の出力を高くすることによる洗浄効果、即ち、パーティクルに対して高周波の衝撃をより強力に与えることによる洗浄効果と、高周波振動の出力を抑えた状態で純水を噴射することによる洗浄効果、即ち、純水をそのまま近い状態で高圧に噴射することによる洗浄効果の異なる洗浄効果を一度の洗浄工程中で得ることができる。これにより、効率的且つより確実に基板上のパーティクルを除去することが可能となる。
【００４０】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００４１】
上記各実施形態においては、洗浄液として純水を用いる例を示したが、これには限らない。例えば、電解イオン水、過酸化水素水等、他の洗浄液を用いることも可能である。
また、上記第１実施形態においては、純水と付加（混合）させる不活性ガスとして窒素を例示したが、これには限らず、空気等の他の気体を用いることが可能である。
【００４２】
また、上記各実施形態においては、純水流量の変動周期と、二次要素（窒素流量又は高周波振動）の付加量の変動周期とが互いに逆位相となるように、各パラメータを変動させる例を示したが、これには限定されない。例えば、洗浄液の流量を一定とした状態で、二次要素の付加量を変動させるように構成してもよい。或いは、二次要素の付加量を一定とした状態で、洗浄液の流量を変動させるように構成することも可能である。
【００４３】
さらに、純水流量の変動と二次要素の付加量の変動に加え、基板１０の回転速度を上記周期Ｔで変動させるように構成しても良い。また、同様に、基板１０に対する洗浄ノズル３の距離を上記周期Ｔで変動させるように構成することもできる。これらの構成によれば、洗浄工程中における洗浄状態（液滴がパーティクルに衝突する際の衝撃力やパーティクルに作用する遠心力等）がより複雑に変動し、これにより、一度の洗浄工程でより幅広い洗浄効果を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】部品洗浄装置の構成を説明する模式図である。
【図２】洗浄ヘッドと基板の拡大図である。
【図３】（ａ）は、窒素の流量の時間推移を示すグラフであり、（ｂ）は、純水の流量の時間推移を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、第１洗浄状態における洗浄を説明する図、（ｂ）は、第２洗浄状態における洗浄を説明する図である。
【図５】第２実施形態における部品洗浄装置の構成を説明する模式図である。
【図６】（ａ）は、発振器の電流値の時間推移を示すグラフであり、（ｂ）は、純水の流量の時間推移を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１…部品洗浄装置，１…洗浄ステージ，３…洗浄ノズル，４…ノズル移動機構，５…洗浄液供給ライン，６…気体供給ライン，７…液体流量調整器，８…気体流量調整器，９…制御部，１０…半導体基板，１１…駆動モータ，１２…回転軸，１３…スピンチャック，１５…支持アーム，１６…回転軸，１７…回転モータ，１８…回転機構，１９…昇降機構，２０…昇降シリンダー，２１…支持ロッド，２２…ブラケット，２５…トレンチ溝，２６…パーティクル，２９…振動子，３０…発振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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